化學實驗教學組織模式最優(yōu)化的探索

潘鳳娟

化學實驗是學生認識化學科學知識的重要認識工具,同時,化學實驗本身就是化學不可分割的有機組成部分,是化學教育教學的重要內(nèi)容。因此,在新課程改革的大背景下,研究化學實驗教學組織模式,最大程度地發(fā)揮實驗的功效,顯得更為迫切而有意義。

1 化學實驗教學的一般流程

化學實驗教學常根據(jù)其內(nèi)容、目標的不同,采用不同的形式,但其流程大體相同。

1.1 提出階段——組織、預習為了確保實驗教學的順利進行,必須對實驗做好充分準備,要求制定預習提綱,使學生明確探索的方向,然后在教師的指導下設計出實驗的最佳方案。如為使學生從本質(zhì)上去理解和掌握電解食鹽水的原理,則在講述之前,常常采用先做實驗,以此向全體學生提出問題,然后組織學生復習電解質(zhì)。

1.2 理論探討階段——思考、置疑當學生明確實驗目的和要求后,再組織學生討論,教師根據(jù)學生提出的問題,依照課標要求,精心設計與實驗有關的問題,如:1)食鹽水溶液中存在著哪些離子?它們是怎樣運動的?2)當接通直流電源后溶液中離子怎樣運動?3)在陰陽兩極各是什么離子最先放電?其電極反應如何?4)為什么陰極的酚酞試劑變紅色?5)電解飽和食鹽水的化學方程式?6)如何實驗:儀器、組裝、實驗步驟,此類題目供學生在實驗過程中解難或置疑。

1.3 學生實驗階段——探索、思考在實驗階段,學生是以探索為主,是帶著以上的問題進行實驗。因為學生的實驗有確定的探索方向,但是對實驗結論性的現(xiàn)象并沒有確定的目的認識,所以,在整個實驗過程中學生自始至終處在積極思維之中,這樣,學生操作認真、觀察細致、記錄詳盡,既培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度,又使他們學到進行科學研究的基本方法和實驗操作本領。

1.4 總結階段——討論、解疑因為學生在實驗過程中已獲得大量的信息,所以,教師可以組織學生進行討論,充分發(fā)揮他們的積極性、主動性,并能對實驗操作、現(xiàn)象進行充分分析、比較、歸納、推理以致形成正確結論。

2 化學實驗方法的選擇

2.1 現(xiàn)代教學論的選擇原則美國學者布魯納曾提出教學四原則:動機原則、結構原則、程序原則和反饋原則。

動機原則有其生理學、心理學和信息理論的科學基礎,它強調(diào)主動學習比被動學習效果更佳。

結構原則和程序原則,要求選擇的教學方法:按照認識發(fā)展規(guī)律能使學習者理解和掌握教學、實驗內(nèi)容的基本結構,其認識過程為:實踐→認識→再實踐→再認識。

反饋原則要求選擇的教學方法,能通過各種渠道捕捉學習者的學習情況,以利于找出最適合學生掌握知識、技能的方法和途徑。

2.2 學科教育“四要素”作為選擇的基礎學科教育“四要素”及其作用分別為:情感態(tài)度——誘導培養(yǎng);過程——促進完善;知識——認識強化;技能——訓練應用。

2.3 學生的年齡、個性特征、實驗技術及認識水平作為選擇依據(jù)對于不同年齡、不同個性、不同水平的學生,由于他們知識結構和能力高低的差異,教學所采用的方法也應有差異,選擇的實驗方法必須與其接受能力協(xié)調(diào),必須能激發(fā)他們的學習興趣,提高實驗技能。

2.4 根據(jù)能級交錯原理,要考慮多因素的有利配合,實驗方法要靈活運用靈活運用各種方法進行教學,可使學習者的知覺特別富有成效。每種教學方法或多或少地能為解決教學任務帶來一定成就,所以要靈活運用每一種教學手段。

3 中學化學實驗教學的兩種教學組織模式

學生實驗教學常見有兩種教學組織模式——齊性程序操作和自由操作模式。

3.1齊性程序操作模式所謂齊性程序操作模式是指全班學生在實驗室進行學生分組實驗時,由教師統(tǒng)一指揮,將學生實驗分成若干個具體的程序,按教師的指令,學生同步整齊地完成各個程序。

例如“粗鹽的提純”實驗,將步驟一“粗鹽的溶解”分成12個程序:1)調(diào)整天平零點;2)天平兩邊托盤上各放二張大小相同的紙;3)用鑷子取5克砝碼放在右盤;4)用藥匙取粗鹽漸漸加入到左盤……學生在規(guī)定的時間內(nèi)完成一個程序后,教師指令中止這一程序,根據(jù)反饋信息講評后再指令進入下一個程序,這一模式可用圖1表示。

當然,齊性操作中的程序可以合并減少,但仍然保持各分組實驗程序的同步,不得超前。

3.2 自由操作模式自由操作模式是先在教師指導下,學生預習好實驗報告,將操作步驟、程序、可能發(fā)生的問題、注意事項等預先進行一些了解,然后各組按自己的進度與發(fā)生的現(xiàn)象、問題,獨自解決,各自處理,直到最后完成實驗,這種模式屬于自由操作模式。

3.3 兩種操作模式的分析比較實際教學中,兩種模式同時存在,教師也各有所愛,看法也有分歧,仔細分析,這兩種模式各有其特點與優(yōu)缺點。

1)齊性程序操作模式強調(diào)程序按部就班,提倡嚴謹、認真、規(guī)范的學習態(tài)度,教師循循善誘,學生亦步亦趨、步步為營。這種方式有利于學生積累知識、訓練技能、掌握操作要領、打下扎實的基礎。我國傳統(tǒng)教學習慣于這種模式,但這種模式培養(yǎng)出來的學生缺少創(chuàng)新意識,缺少獨立解決問題的意識。自由操作式提倡滲透教育,即在學生尚未完全清楚的情況下就去實踐,在實踐中,在不太清楚的過程中已經(jīng)漸漸學到東西,掌握一定的技能,實際上是一種體驗式的學習方法。通過自由操作、獨立解決問題,有利于獨立思考、有利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng),西方國家常采用這種模式,但不如齊性程序操作模式能培養(yǎng)具有扎實的基礎。

2)齊性操作模式比較重視演繹法,強調(diào)理論指導實驗,強調(diào)規(guī)范。而自由操作模式比較強調(diào)歸納,即從實踐中總結出規(guī)律性,它比較接近實際,比較靈活。

3)齊性操作有利于課堂教學的組織,又由于操作的齊性,信息反饋快,教師易發(fā)現(xiàn)問題,能及時糾正與解決問題,有利于規(guī)范化。但學生比較被動,即教師一指令,學生動一動,不利于學生思維能力的培養(yǎng),有的學生為了搶時間完成這個程序而“草草收兵”,還有的學生動作緩慢未完成一個程序而被迫中止實驗,造成實際上的不齊性。而自由操作式有利于學生獨立思考,學生學習完全主動,教師也便于個別指導,允許學生在速度與能力上的差異,是一種高效率的培養(yǎng)方法,但課堂教學不易組織,紀律容易紊亂,甚至容易發(fā)生事故。

3.4 兩種模式的綜合運用通過對兩種學生實驗教學組織模式的分析,每種實驗教學組織模式都有獨特的優(yōu)點,也有各自的不足之處,因此,尋求這兩種模式的有機結合、優(yōu)化綜合,乃是提高學生實驗教學質(zhì)量的重要措施。

1)教師在思維上必須明確兩種教學模式各有利弊,哪一種模式都不能在中學化學實驗教學中代替另一種模式,必須有機結合,綜合運用。

2)為培養(yǎng)中學生規(guī)范操作與扎實的基礎,在學生初次開始實驗操作時(如初三化學啟蒙階段)可從齊性程序操作開始,隨著實驗技能、技巧的漸漸增強,基礎逐漸鞏固,可以及時地、有步驟地從齊性程序操作式向自由操作式過渡。

3)過渡的方式可先采取合并與減少程序,使較多的子程序合并為幾個大程序,并根據(jù)學生基礎掌握的進程,過渡到自由操作模式。

4)學生實驗有難易不同,這兩種模式要有機結合,也可交叉進行。當遇到較難的、初次操作的或易出事故的實驗操作時,仍然可采用齊性程序操作模式。對于學生可以獨立解決的實驗與問題,盡可能采取自由操作模式。

在化學教學實踐中,教師應清醒地注意這兩種模式的利弊情況,通過有效的組織教學,既重視打好學生基礎,又重視學生能力培養(yǎng);既要養(yǎng)成學生嚴謹、認真、規(guī)范的學習態(tài)度與習慣,又要培養(yǎng)學生獨立思考、獨立解決問題的意識和能力及創(chuàng)新精神,那么,化學實驗教學質(zhì)量必將有新的突破,也必將極大地有利于人才的培養(yǎng)。

(作者單位:江蘇省吳江市黎里中學)